[发明专利]向加氢催化反应供应氢的方法和系统

权利要求书

1.一种方法，包括：

(a)提供含纤维素和水的生物质原料；

(b)在能够活化分子氢的催化剂的存在下使生物质原料与氢接触以 形成加氢催化处理后的混合物；

(c)将加氢催化处理后的混合物分离为至少第一底部馏分和第一顶 部馏分，其中第一底部馏分包含(i)至少一种分离点在温度为约100- 600℃和压力为约常压的化合物和(ii)至少一种挥发性有机化合物；

(d)应用至少一种换热介质使至少一种挥发性有机化合物从底部馏 分中蒸发出来；

(e)使不含蒸发的至少一种化合物的第一底部馏分部分氧化以产生 包含氢和一氧化碳的气体混合物，其中所述换热介质包括所述气体混 合物；

(f)将所述气体混合物提供给水煤气变换反应区以产生氢和二氧化 碳，所述水煤气变换反应区位于生物质原料与氢接触的区域的外部； 和

(g)提供步骤(f)的氢用于步骤(b)。

2.权利要求1的方法，其中所述第一底部馏分包含至少一种分离 点在温度为约100-500℃和压力为约1-100Torr的化合物。

3.前述权利要求任一项的方法，其中所述加氢催化处理后的混合 物包含多种烃和含氧烃分子，所述方法进一步包括处理所述多种烃和 含氧烃分子以形成包含更高分子量烃的燃料混合物。

4.前述权利要求任一项的方法，进一步包括使所述第一顶部馏分 经历进一步的处理反应，以产生包含更高分子量化合物的产品物流。

5.权利要求4的方法，进一步包括：

将所述包含更高分子量化合物的产品物流分离为第二顶部馏分和 第二底部馏分，其中所述第二底部馏分包含至少一种分离点在温度为 约100-500℃和压力为约0.10-7bar的化合物；

使所述第二底部馏分部分氧化以产生包含一氧化碳和氢的气体混 合物；

使第二底部馏分部分氧化产生的气体混合物经历水煤气变换反应， 以产生氢和二氧化碳；和

将来自第二底部馏分的氢提供给步骤(b)。

6.权利要求5的方法，其中所述第二底部馏分包含至少一种分离 点在温度为约150-400℃和压力为约0.1-7bar的化合物。

7.前述权利要求任一项的方法，其中经历部分氧化的部分第一底 部馏分在产生第一底部馏分的温度下具有约320厘沲或更低的粘度。

8.前述权利要求任一项的方法，其中加氢催化处理在液相中发生。

9.前述权利要求任一项的方法，其中所述蒸发步骤包括向底部馏 分施用约100-600℃的温度和0.01-250psi的压力。

10.前述权利要求任一项的方法，其中所述底部馏分包含至少一 种木质素、木质素衍生的化合物、未提取的纤维素、未提取的半纤维 素、焦糖和它们的任意组合。